一种1制造技术

本发明专利技术公开了一种1

【技术实现步骤摘要】
一种1
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3N的等比例光分路器芯片


[0001]本专利技术涉及光通信领域，尤其涉及一种1
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3N的等比例光分路器芯片。

技术介绍

[0002]1×
3N的等比例光分路器芯片是一种能够将工作在1260nm到1650nm范围内的输入光均匀的分配到3N个输出端的光波导芯片，是无源光网络中非常重要的功率分配器件之一。分路器芯片的主要指标在于插入损耗、偏振相关损耗、端口插损均匀性和波长间插损均匀性。常用的光分路器按原理可以分为FBT(融合双锥锥度分路器)和PLC(平面光波导线路)分路器。FBT分路器是从光纤侧面将多跟光纤焊接在一起，它具有价格低廉和分光比可以定制等优点，但其工作波长受限，通道可扩展性较差，并且具有高的温度相关性。PLC光分路器是基于平面光波导制作技术，包含基板、波导芯层和上包层，它具有较好的通道扩展性、小尺寸、在宽波长范围内具有良好的均匀分光特性、并且具有低故障率等优点。
[0003]目前，当通道数大于8时，市面上的光分路器芯片均是基于PLC技术的，常用的光分路器芯片通道数一般是2的指数个，即2
i
(i是大于0的整数)个。但在某些情况下，却需求通道数为3N(N是大于0的整数)个的等比例光分路器芯片。常规的1
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3N的等比例光分路器芯片大多基于一个等比例分光的1
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3分光结构和3个1
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N的等比例光分路器单元。这种结构布局虽然具有尺寸更紧凑的优点，但等比例分光的1
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3分光结构却在1260
‑
1650nm的波长范围内具有较差的分光比，造成1
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3N光分路器芯片的端口插损均匀性和波长间的插损均匀性、一致性均较差，并且具有较小的工艺容忍度。
[0004]基于此，开发出一种在1260
‑
1650nm的波长范围内具有良好的端口插损均匀性和波长间插损均匀性以及较大的工艺容差的1
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3N光分路器芯片将十分重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种1
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3N的等比例光分路器芯片，具有良好的端口插损均匀性和波长间插损均匀性，以及较大的工艺容差。
[0006]实现上述目的的技术方案是：
[0007]一种1
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3N的等比例光分路器芯片，包括：输入波导、1分2的不等比例分光结构、1
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2N的等比例光分路器单元和1
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N的等比例光分路器单元；N＝2
k
，k为自然数；
[0008]所述输入波导连接所述1分2的不等比例分光结构的输入端；
[0009]所述1分2的不等比例分光结构的第一输出端和所述1
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2N的等比例光分路器单元的输入端连接；
[0010]所述1分2的不等比例分光结构的第二输出端和所述1
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N的等比例光分路器单元的输入端连接。
[0011]优选的，所述1分2的不等比例分光结构的第一输出端和第二输出端之间的能量比为2比1。
[0012]优选的，所述1
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2N的等比例光分路器单元包含2N
‑
1个1分2的等比例分光结构；所
述1
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N的等比例光分路器单元包含N
‑
1个1分2的等比例分光结构。
[0013]优选的，所述1分2的等比例分光结构、1分2的不等比例分光结构均采用分振幅的形式将能量分配到对应的两个输出。
[0014]优选的，所述1分2的等比例分光结构由依次连接的第二绝热型波导宽度展宽结构和2个输出波导组成，其中，2个输出波导的宽度选取满足分得的能量比为1比1的要求。
[0015]优选的，所述1分2的不等比例分光结构由依次连接的第一绝热型波导宽度展宽结构和2个输出波导组成，其中，2个输出波导的宽度选取满足分得的能量比为2比1的要求。
[0016]优选的，第二绝热型波导宽度展宽结构将波导基模模场缓慢且无能量损失的展宽到所需波导宽度的基模模场。
[0017]优选的，第一绝热型波导宽度展宽结构将波导基模模场缓慢且无能量损失的展宽到所需波导宽度的基模模场。
[0018]本专利技术的有益效果是：
[0019]本专利技术利用一个1分2的不等比例分光结构来巧妙的实现1
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3N的等比例光分路器芯片，具有良好的端口插损均匀性和波长间插损均匀性，以及较大的工艺容差，能够满足光网络链路中1
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3N的等比例光分路器芯片对高插损均匀性的要求，大大提高芯片的生产良率。
附图说明
[0020]图1是本专利技术的1
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3N的等比例光分路器芯片的结构示意图；
[0021]图2是1分2的不等比例分光结构的一种实施结构图；
[0022]图3是图2所示1分2的不等比例分光结构的波导中的模场振幅传输示意；
[0023]图4是1分2的等比例分光结构的一种实施结构图；
[0024]图5是图4中1分2的等比例分光结构的波导中的模场振幅传输示意；
[0025]图6是图2和图4中绝热型波导宽度展宽结构的一个实施举例；
[0026]图7是基于图2所示结构所设计的1分2的不等比例分光结构的仿真图，绝热型波导宽度展宽结构采用线性展宽，即n＝1；
[0027]图8是基于图4所示结构所设计的1分2的等比例分光结构的仿真图，绝热型波导宽度展宽结构采用线性展宽，即n＝1；
[0028]图9是利用图1所示的本专利技术结构设计的一个1
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6的等比例光分路器芯片举例；
[0029]图10是利用图1所示的本专利技术结构设计的一个1
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24的等比例光分路器芯片举例。
具体实施方式
[0030]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相正对地重要性。
[0031]下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0032]请参阅图1，本专利技术的1
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3N的等比例光分路器芯片，包括：输入波导1、1分2的不等比例分光结构2、1
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2N的等比例光分路器单元5和1
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N的等比例光分路器单元6，其中，N＝2
k
，k为自然数。
[0033]输入波导1连接1分2的不等比例分光结构2的输入端；1分2的不等比例分光结构2具有第一输出端3和第二输出端4。其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种1
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3N的等比例光分路器芯片，其特征在于，包括：输入波导、1分2的不等比例分光结构、1
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2N的等比例光分路器单元和1
×
N的等比例光分路器单元；N＝2
k
，k为自然数；所述输入波导连接所述1分2的不等比例分光结构的输入端；所述1分2的不等比例分光结构的第一输出端和所述1
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2N的等比例光分路器单元的输入端连接；所述1分2的不等比例分光结构的第二输出端和所述1
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N的等比例光分路器单元的输入端连接。2.根据权利要求1所述的1
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3N的等比例光分路器芯片，其特征在于，所述1分2的不等比例分光结构的第一输出端和第二输出端之间的能量比为2比1。3.根据权利要求1所述的1
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3N的等比例光分路器芯片，其特征在于，所述1
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2N的等比例光分路器单元包含2N
‑
1个1分2的等比例分光结构；所述1
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N的等比例光分路器单元包含N
‑
1个1分2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪峰，余晓华，朱坤，
申请(专利权)人：上海鸿辉光通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：